UMTS是IMT-2000家族成员之一,UMTS核心网是基于GSM/GPRS网络演进的,分为R99(R3)、R4、R5、R6、R7等版本;而三套无线传输技术(RTT,Radio transmission technology)是UTRA FDD(WCDMA)、UTRA TDD(高码片TDD)和TD-SCDMA(也称低码片TDD)。
一、UTRAN接口
UMTS的三套RTT技术所组成的无线接入网络UTRAN接口基本上是一致的,无线网络系统(RNS)各功能实体之间或RNS与外部功能实体之间的通信都采用开放的、标准的接口,包括Iu、Iub、Uu、Iur接口,这些UTRAN接口的位置、协议及符合的规范详见下表1。
表1:UTRAN接口的位置、协议及符合的规范
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二、R'99系统核心网接口
R'99版本系统的各网元之间通过开放的标准接口相连,通过标准接口进行信息交换,完成网络所需的功能。成网络所需的功能。
在R'99系统中与核心网有关的接口包括核心网网元之间、核心网与接入网之间及核心网与其他公用通信网之间的接口。此外,为了实现诸如短消息(SMS)、多媒体消息(MMS)及基于开放业务体系(OSA)的增值业务,还会增加相关的功能实体之间的接口。R'99核心网各功能实体之间的接口的位置(包括电路域有关的接口和分组域有关的接口)、接口协议及符合的规范详见下表2。
表2:R'99系统基本接口及其功能
三、R4核心网络接口
R'99版本系统的核心网相比,R4版本核心网除了增强各网元的功能外,最重要的变化是实现了控制与交换的分离,即电路域(CS)中的GMSC由CS-MGW与GMSC Server取代,MSC功能由MSC Server和CS-MGW完成,并新增信令网关SGW等功能实体;分组域(PS)的SGSN和GGSN调制功能得到了加强。新增了相应功能实体间的标准通信接口Mc、Nb、Nc。
R4系统虽然实现了控制与承载的分离,但是和R'99系统相比,系统的总体结构变化不大,各功能实体之间的接口除了Mc、Nb和Nc接口,其他接口与R'99系统的接口基本相同。R-SGW与HLR之间的参考点Mh在2003年6月被修改。R4核心网各功能实体之间的接口的位置(包括电路域有关的接口和分组域有关的接口)、接口协议及符合的规范详见下表3。
表3:R4系统基本接口及其协议
四、R5及R6版本核心网络接口
UMTS R5版本(以下简称R5系统)是叠加在R'99或者R4分组域上的IP多媒体子系统(IMS)域,CS和PS保持与R'99、R4的兼容性。IMS通过WCDMA接入网,主要与分组域的GGSN通过Go接口连接,分组核心网与移动用户交换SIP控制信令。IMS本身只负责控制信令的处理,由IMS引发的应用数据传输是直接从GGSN连接到外部应用服务器和数据网。
从标准的角度,IMS是由3GPP R5和R6版本组成,3GPP R5版本为IMS定义了网络结构、信令流程和QoS策略管理等框架功能。在3GPP R6中,IMS的功能得到进一步完善,如IMS与PSTN/电路域互通等。需要注意的是,IMS与R'99或者R4之间在规范制定上存在较大的差异,在IMS标准制定过程中,网络实体的内部功能没有进行详细定义。3GPP标准也不定义IMS功能如何与专为分组域(PS)设计的功能之间进行交互;而是定义了各功能实体之间的参考点和在参考点上所支持的功能。IMS接口或者参考点的用途及协议详见下表4,而对于一些继承于R'99、R4版本的功能得到增强和优化的接口可参见上述的R'99和R4版本。
表4:IMS参考点汇总
在3GPP的后续版本中,其网络结构没有大的变化,只是对业务和功能的增强,有其是到R8时已经开始了LTE的研究制定。
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